湿式离合器带排转矩的特性研究

发布时间：2017-07-14 04:21

  本文关键词：湿式离合器带排转矩的特性研究

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【摘要】：湿式离合器是汽车传动系统的重要组成部分,因具有传递转矩容量大、散热性好、换挡平顺、乘坐舒适性好和使用寿命长等特点,被各大汽车企业开发利用在高中端车上。而当湿式离合器处于空转时,摩擦片会剪切离合器里面的润滑油,随之产生带排转矩,带排转矩的存在不仅降低汽车传动系统的传动效率,还会增加离合器的润滑油温度,从而影响变速器的性能乃至整车的燃油经济性。本文结合理论研究和试验验证对湿式离合器带排转矩进行研究,研究内容如下:研究湿式离合器的结构和工作原理,分析离合器的实际工作情况,确定本文需要研究的典型工况,以及工况参数和结构参数,进而根据工况参数和结构参数,运用CATIA建立三维有限元模型,运用ICEM软件对所建的三维模型画网格。本文选择的湿式离合器摩擦片表面的沟槽形状为径向槽,由于本研究采用的离合器摩擦副尺寸较小,所以所画的网格为非结构化网格,并把网格保存为mesh文件。根据流体力学计算的基本理论及基本控制方程,讨论了计算时所需的主要方法以及收敛准则,了解FLUENT软件的计算和收敛的原理。计算时运用FLUNT的UDF自定义功能来定义润滑油的粘温特性。首先用Visual Studio编写粘度随温度的变化程序,然后把编写的程序导入FLUENT计算。研究不同润滑油温度、不同间隙、不同润滑油流量、不同沟槽数目、不同沟槽深度、不同槽宽比等对带排转矩的影响。提取出不同转速差下,润滑油在摩擦副间的流速及摩擦片表面的压力分布云图,并运用MATLAB软件分析摩擦副间润滑油的流速变化,为解释后面带排转矩随着转速差的变化提供理论基础。分析不同油温、不同转速差、不同流量等影响因素下的带排转矩,并得出结论、然后进行试验验证,以检验本次通过仿真对带排转矩的特性研究的可行性。
【关键词】：湿式离合器 摩擦副 带排转矩 压力云图
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.211
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题选题背景及意义9-10
• 1.2 湿式离合器概述10-13
• 1.2.1 湿式离合器的发展历史及运用10-11
• 1.2.2 湿式多片离合器的特点11-13
• 1.2.3 湿式离合器的功率损失13
• 1.3 国内外湿式离合器研究现状13-17
• 1.3.1 湿式离合器带排转矩的产生机理研究进展13-15
• 1.3.2 湿式离合器摩擦副间润滑油流场的研究15-16
• 1.3.3 国内研究现状16
• 1.3.4 国内外研究存在主要问题16-17
• 1.4 论文的主要研究内容17-19
• 2 基于CFD技术对湿式离合器摩擦副间流场仿真分析研究19-43
• 2.1 引言19
• 2.2 计算流体力学基本理论19-20
• 2.3 流体力学数值计算基本控制方程20-23
• 2.3.1 质量守恒方程20
• 2.3.2 能量守恒方程20-21
• 2.3.3 动量守恒方程21-23
• 2.4 数值计算中湍流模型的控制方程23-29
• 2.4.1 流场数值计算的主要方法24-27
• 2.4.1.1 耦合式解法25-26
• 2.4.1.2 分离式求解法26-27
• 2.4.2 k ε计算模型27-29
• 2.4.2.1 标准k ε模型27-29
• 2.4.2.2 RNG k ε模型29
• 2.5 FLUENT中旋转坐标的计算方法29-31
• 2.6 建模型与处理网格31-34
• 2.6.1 模型建立31
• 2.6.2 画网格与处理网格31-33
• 2.6.3 FLUENT计算收敛准则33-34
• 2.7 摩擦副间润滑油流场分析34-41
• 2.7.1 自定义润滑油的材料属性35
• 2.7.2 摩擦片表面的压力分布分析35-37
• 2.7.3 摩擦副间润滑油速度分布37-41
• 2.8 本章小结41-43
• 3 湿式离合器的工况参数对带排转矩的影响研究43-57
• 3.1 引言43
• 3.2 进油温度对湿式离合器带排转矩的影响43-49
• 3.2.1 UDF定义润滑油的粘温特性43-45
• 3.2.2 摩擦副间润滑油的温度对带排转矩的影响45-49
• 3.3 润滑油流量对带排转矩的影响研究49-51
• 3.4 湿式离合器摩擦副间对带排转矩的影响51-54
• 3.5 钢片的转速对湿式离合器带排转矩的影响54-55
• 3.6 本章小结55-57
• 4 湿式离合器的沟槽参数对带排转矩影响的研究57-63
• 4.1 沟槽深度对带排转矩的影响57-60
• 4.1.1 计算时的控制方程57-58
• 4.1.2 湍流模型的建立58
• 4.1.3 数值计算58-60
• 4.2 摩擦片的沟槽数目对带排转矩的影响60-61
• 4.3 不同沟槽宽度对湿式离合器带排转矩的影响61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 5 湿式离合器带排转矩的台架试验研究63-69
• 5.1 湿式离合器试验台设计要求63
• 5.2 试验台的原理与组成63-64
• 5.3 湿式离合器带排转矩台架试验64-65
• 5.3.1 湿式离合器带排转矩试验方法64
• 5.3.2 台架试验过程64-65
• 5.4 试验结果分析65-67
• 5.5 本章小结67-69
• 6 结论与展望69-71
• 6.1 本文总结与主要结论69-70
• 6.2 研究展望70-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-77
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果77

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